Anga(kutoka kwa atmos ya Kigiriki - mvuke na spharia - mpira) - shell ya hewa ya Dunia, inayozunguka nayo. Ukuaji wa angahewa ulihusiana kwa karibu na michakato ya kijiolojia na kijiografia inayotokea kwenye sayari yetu, na pia kwa shughuli za viumbe hai.
Mpaka wa chini wa angahewa sanjari na uso wa Dunia, kwani hewa huingia ndani ya vinyweleo vidogo zaidi kwenye udongo na kufutwa hata katika maji.
Mpaka wa juu kwa urefu wa kilomita 2000-3000 hatua kwa hatua hupita kwenye anga ya nje.
Shukrani kwa anga, ambayo ina oksijeni, maisha duniani yanawezekana. Oksijeni ya anga hutumika katika mchakato wa kupumua kwa wanadamu, wanyama na mimea.
Kama kungekuwa hakuna angahewa, Dunia ingekuwa tulivu kama Mwezi. Baada ya yote, sauti ni vibration ya chembe za hewa. Rangi ya bluu ya anga inaelezewa na ukweli kwamba mionzi ya jua, inapita angani, kama kupitia lensi, imetenganishwa kuwa rangi za sehemu zao. Katika kesi hii, mionzi ya rangi ya bluu na bluu hutawanyika zaidi.
Angahewa hunasa sehemu kubwa ya miale ya jua ya urujuanimno, ambayo ina athari mbaya kwa viumbe hai. Pia huhifadhi joto karibu na uso wa Dunia, hivyo basi kuzuia sayari yetu isipoe.
Muundo wa anga
Katika anga, tabaka kadhaa zinaweza kujulikana, tofauti katika wiani (Mchoro 1).
Troposphere
Troposphere- safu ya chini kabisa ya anga, unene ambao juu ya miti ni kilomita 8-10, katika latitudo za wastani - 10-12 km, na juu ya ikweta - 16-18 km.
Mchele. 1. Muundo wa angahewa ya Dunia
Hewa katika troposphere ina joto na uso wa dunia, yaani, na ardhi na maji. Kwa hiyo, joto la hewa katika safu hii hupungua kwa urefu kwa wastani wa 0.6 ° C kwa kila m 100. Katika mpaka wa juu wa troposphere hufikia -55 ° C. Wakati huo huo, katika eneo la ikweta kwenye mpaka wa juu wa troposphere, joto la hewa ni -70 ° C, na katika eneo la Ncha ya Kaskazini -65 ° C.
Karibu 80% ya misa ya anga imejilimbikizia kwenye troposphere, karibu mvuke wote wa maji iko, dhoruba za radi, dhoruba, mawingu na mvua hufanyika, na harakati za wima (convection) na usawa (upepo) hufanyika.
Tunaweza kusema kwamba hali ya hewa huundwa hasa katika troposphere.
Stratosphere
Stratosphere- safu ya anga iko juu ya troposphere kwa urefu wa 8 hadi 50 km. Rangi ya anga katika safu hii inaonekana ya zambarau, ambayo inaelezewa na wembamba wa hewa, kutokana na ambayo mionzi ya jua karibu haijatawanyika.
Stratosphere ina 20% ya wingi wa angahewa. Hewa katika safu hii haipatikani tena, kwa kweli hakuna mvuke wa maji, na kwa hivyo karibu hakuna mawingu na fomu ya mvua. Hata hivyo, mikondo ya hewa imara huzingatiwa katika stratosphere, kasi ambayo hufikia 300 km / h.
Safu hii imejilimbikizia ozoni(skrini ya ozoni, ozonosphere), safu inayofyonza miale ya urujuanimno, kuizuia isifike Duniani na hivyo kulinda viumbe hai kwenye sayari yetu. Shukrani kwa ozoni, halijoto ya hewa kwenye mpaka wa juu wa angahewa huanzia -50 hadi 4-55 °C.
Kati ya mesosphere na stratosphere kuna eneo la mpito - stratopause.
Mesosphere
Mesosphere- safu ya anga iko kwenye urefu wa kilomita 50-80. Msongamano wa hewa hapa ni mara 200 chini ya uso wa Dunia. Rangi ya anga katika mesosphere inaonekana nyeusi, na nyota zinaonekana wakati wa mchana. Joto la hewa hushuka hadi -75 (-90)°C.
Katika urefu wa kilomita 80 huanza thermosphere. Joto la hewa katika safu hii huongezeka kwa kasi hadi urefu wa 250 m, na kisha inakuwa mara kwa mara: kwa urefu wa kilomita 150 hufikia 220-240 ° C; kwa urefu wa kilomita 500-600 unazidi 1500 °C.
Katika mesosphere na thermosphere, chini ya ushawishi wa mionzi ya cosmic, molekuli za gesi hutengana katika chembe za atomi zilizochajiwa (ionized), kwa hivyo sehemu hii ya anga inaitwa. ionosphere- safu ya hewa yenye nadra sana, iko kwenye urefu wa kilomita 50 hadi 1000, inayojumuisha hasa atomi za oksijeni ionized, molekuli za oksidi za nitrojeni na elektroni za bure. Safu hii ina sifa ya umeme wa juu, na mawimbi ya redio ya muda mrefu na ya kati yanaonyeshwa kutoka kwake, kama kutoka kwa kioo.
Katika ionosphere, aurorae inaonekana - mwanga wa gesi adimu chini ya ushawishi wa chembe za kushtakiwa kwa umeme zinazoruka kutoka Jua - na kushuka kwa kasi kwa uwanja wa sumaku kunazingatiwa.
Exosphere
Exosphere- safu ya nje ya anga iko juu ya kilomita 1000. Safu hii pia inaitwa nyanja ya kueneza, kwani chembe za gesi huhamia hapa kwa kasi ya juu na zinaweza kutawanyika kwenye anga ya nje.
Utungaji wa anga
Angahewa ni mchanganyiko wa gesi yenye nitrojeni (78.08%), oksijeni (20.95%), dioksidi kaboni (0.03%), argon (0.93%), kiasi kidogo cha heliamu, neon, xenon, kryptoni (0.01%); ozoni na gesi nyingine, lakini maudhui yao hayana maana (Jedwali 1). Muundo wa kisasa wa hewa ya Dunia ulianzishwa zaidi ya miaka milioni mia moja iliyopita, lakini shughuli za uzalishaji wa binadamu ziliongezeka sana hata hivyo zilisababisha mabadiliko yake. Hivi sasa, kuna ongezeko la maudhui ya CO 2 kwa takriban 10-12%.
Gesi zinazounda anga hufanya majukumu mbalimbali ya kazi. Hata hivyo, umuhimu kuu wa gesi hizi imedhamiriwa hasa na ukweli kwamba wao huchukua nishati ya mionzi kwa nguvu sana na hivyo kuwa na athari kubwa kwa utawala wa joto wa uso wa Dunia na anga.
Jedwali 1. Muundo wa kemikali wa hewa kavu ya anga karibu na uso wa dunia
|
Mkusanyiko wa sauti. % |
Uzito wa Masi, vitengo |
|
|
Oksijeni |
||
|
Dioksidi kaboni |
||
|
Oksidi ya nitrojeni |
||
|
kutoka 0 hadi 0.00001 |
||
|
Dioksidi ya sulfuri |
kutoka 0 hadi 0.000007 katika majira ya joto; kutoka 0 hadi 0.000002 wakati wa baridi |
|
|
Kutoka 0 hadi 0.000002 |
46,0055/17,03061 |
|
|
Azog dioksidi |
||
|
Monoxide ya kaboni |
Naitrojeni, gesi ya kawaida katika anga, ni kemikali inaktiv.
Oksijeni, tofauti na nitrojeni, ni kipengele kinachofanya kazi sana kemikali. Kazi mahususi ya oksijeni ni uoksidishaji wa vitu vya kikaboni vya viumbe vya heterotrofiki, miamba na gesi zisizo na oksidi zinazotolewa angani na volkano. Bila oksijeni, hakungekuwa na mtengano wa vitu vya kikaboni vilivyokufa.
Jukumu la dioksidi kaboni katika angahewa ni kubwa sana. Inaingia angani kama matokeo ya michakato ya mwako, kupumua kwa viumbe hai, na kuoza na ni, kwanza kabisa, nyenzo kuu ya ujenzi kwa uundaji wa vitu vya kikaboni wakati wa photosynthesis. Kwa kuongeza, uwezo wa dioksidi kaboni kusambaza mionzi ya jua ya wimbi fupi na kunyonya sehemu ya mionzi ya joto ya muda mrefu ni muhimu sana, ambayo itaunda kinachojulikana kama athari ya chafu, ambayo itajadiliwa hapa chini.
Michakato ya anga, hasa utawala wa joto wa stratosphere, pia huathiriwa na ozoni. Gesi hii hutumika kama kifyonzaji asilia cha mionzi ya ultraviolet kutoka jua, na kunyonya kwa mionzi ya jua husababisha joto la hewa. Wastani wa maadili ya kila mwezi ya maudhui ya ozoni katika angahewa hutofautiana kulingana na latitudo na wakati wa mwaka ndani ya safu ya cm 0.23-0.52 (huu ni unene wa safu ya ozoni kwa shinikizo la ardhini na joto). Kuna ongezeko la maudhui ya ozoni kutoka kwa ikweta hadi kwenye miti na mzunguko wa kila mwaka na kiwango cha chini katika vuli na kiwango cha juu katika spring.
Sifa ya tabia ya anga ni kwamba yaliyomo katika gesi kuu (nitrojeni, oksijeni, argon) hubadilika kidogo na urefu: kwa urefu wa kilomita 65 angani yaliyomo nitrojeni ni 86%, oksijeni - 19, argon - 0.91. , kwa urefu wa kilomita 95 - nitrojeni 77, oksijeni - 21.3, argon - 0.82%. Kudumu kwa muundo wa hewa ya anga kwa wima na kwa usawa hudumishwa na mchanganyiko wake.
Mbali na gesi, hewa ina mvuke wa maji Na chembe imara. Mwisho unaweza kuwa na asili ya asili na ya bandia (anthropogenic). Hizi ni chavua, fuwele ndogo za chumvi, vumbi la barabarani, na uchafu wa erosoli. Wakati mionzi ya jua inapoingia kwenye dirisha, inaweza kuonekana kwa jicho la uchi.
Kuna chembe nyingi za chembe katika hewa ya miji na vituo vikubwa vya viwanda, ambapo uzalishaji wa gesi hatari na uchafu wao unaoundwa wakati wa mwako wa mafuta huongezwa kwa erosoli.
Mkusanyiko wa erosoli katika anga huamua uwazi wa hewa, ambayo huathiri mionzi ya jua inayofikia uso wa Dunia. Aerosols kubwa zaidi ni viini vya condensation (kutoka lat. condensatio- compaction, thickening) - kuchangia katika mabadiliko ya mvuke wa maji katika matone ya maji.
Umuhimu wa mvuke wa maji imedhamiriwa hasa na ukweli kwamba huchelewesha mionzi ya joto ya wimbi la muda mrefu kutoka kwenye uso wa dunia; inawakilisha kiungo kikuu cha mzunguko mkubwa na mdogo wa unyevu; huongeza joto la hewa wakati wa condensation ya vitanda vya maji.
Kiasi cha mvuke wa maji katika angahewa hutofautiana kwa wakati na nafasi. Kwa hivyo, mkusanyiko wa mvuke wa maji kwenye uso wa dunia huanzia 3% katika nchi za hari hadi 2-10 (15)% huko Antaktika.
Kiwango cha wastani cha mvuke wa maji katika safu wima ya angahewa katika latitudo za wastani ni karibu 1.6-1.7 cm (hii ni unene wa safu ya mvuke wa maji uliofupishwa). Habari kuhusu mvuke wa maji katika tabaka tofauti za anga inapingana. Ilifikiriwa, kwa mfano, kwamba katika urefu wa urefu kutoka kilomita 20 hadi 30, unyevu maalum huongezeka sana na urefu. Hata hivyo, vipimo vilivyofuata vinaonyesha ukame mkubwa wa stratosphere. Inaonekana, unyevu maalum katika stratosphere inategemea kidogo juu ya urefu na ni 2-4 mg / kg.
Tofauti ya maudhui ya mvuke wa maji katika troposphere imedhamiriwa na mwingiliano wa michakato ya uvukizi, condensation na usafiri wa usawa. Kama matokeo ya kufidia kwa mvuke wa maji, mawingu huunda na mvua huanguka kwa njia ya mvua, mvua ya mawe na theluji.
Michakato ya mabadiliko ya awamu ya maji hutokea sana katika troposphere, ndiyo sababu mawingu kwenye stratosphere (katika urefu wa kilomita 20-30) na mesosphere (karibu na mesopause), inayoitwa pearlescent na silvery, huzingatiwa mara chache, wakati mawingu ya tropospheric. mara nyingi hufunika takriban 50% ya uso wa dunia nzima.
Kiasi cha mvuke wa maji ambayo inaweza kuwa ndani ya hewa inategemea joto la hewa.
1 m 3 ya hewa kwa joto la -20 ° C inaweza kuwa na si zaidi ya 1 g ya maji; saa 0 ° C - si zaidi ya 5 g; saa +10 ° C - si zaidi ya 9 g; saa +30 ° C - si zaidi ya 30 g ya maji.
Hitimisho: Kadiri joto la hewa lilivyo juu, ndivyo mvuke wa maji unavyoweza kuwa nayo.
Hewa inaweza kuwa tajiri Na haijajaa mvuke wa maji. Kwa hiyo, ikiwa kwa joto la +30 ° C 1 m 3 ya hewa ina 15 g ya mvuke wa maji, hewa haijajaa mvuke wa maji; ikiwa 30 g - imejaa.
Unyevu kamili ni kiasi cha mvuke wa maji ulio katika 1 m3 ya hewa. Inaonyeshwa kwa gramu. Kwa mfano, ikiwa wanasema "unyevu kamili ni 15," hii ina maana kwamba 1 m L ina 15 g ya mvuke wa maji.
Unyevu wa jamaa- hii ni uwiano (kwa asilimia) ya maudhui halisi ya mvuke wa maji katika 1 m 3 ya hewa kwa kiasi cha mvuke wa maji ambayo inaweza kuwa katika 1 m L kwa joto fulani. Kwa mfano, ikiwa redio inatangaza ripoti ya hali ya hewa kwamba unyevu wa kiasi ni 70%, hii ina maana kwamba hewa ina 70% ya mvuke wa maji ambayo inaweza kushikilia kwenye joto hilo.
Ya juu ya unyevu wa jamaa, i.e. Kadiri hewa inavyokaribia hali ya kueneza, ndivyo uwezekano wa kunyesha unavyoongezeka.
Unyevu wa juu kila wakati (hadi 90%) huzingatiwa katika ukanda wa ikweta, kwani joto la hewa hubaki juu huko mwaka mzima na uvukizi mkubwa hufanyika kutoka kwa uso wa bahari. Unyevu wa jamaa pia ni wa juu katika mikoa ya polar, lakini kwa sababu kwa joto la chini hata kiasi kidogo cha mvuke wa maji hufanya hewa ijae au karibu na iliyojaa. Katika latitudo za wastani, unyevu wa jamaa hutofautiana kulingana na misimu - ni ya juu wakati wa baridi, chini katika majira ya joto.
Unyevu wa hewa wa jamaa katika jangwa ni mdogo sana: 1 m 1 ya hewa huko ina mvuke wa maji mara mbili hadi tatu kuliko inavyowezekana kwa joto fulani.
Kupima unyevu wa jamaa, hygrometer hutumiwa (kutoka kwa Kigiriki hygros - mvua na metreco - I kupima).
Inapopozwa, hewa iliyojaa haiwezi kuhifadhi kiwango sawa cha mvuke wa maji; huongezeka (huunganishwa), na kugeuka kuwa matone ya ukungu. Ukungu unaweza kuzingatiwa wakati wa kiangazi kwenye usiku wazi na wa baridi.
Mawingu- huu ni ukungu sawa, sio tu huundwa kwenye uso wa dunia, lakini kwa urefu fulani. Hewa inapoinuka, inapoa na mvuke wa maji ndani yake hujifunga. Matone madogo ya maji yanayotokana hutengeneza mawingu.
Uundaji wa wingu pia unahusisha chembe chembe kusimamishwa katika troposphere.
Mawingu yanaweza kuwa na maumbo tofauti, ambayo yanategemea hali ya malezi yao (Jedwali 14).
Mawingu ya chini na mazito zaidi ni tabaka. Ziko kwenye urefu wa kilomita 2 kutoka kwenye uso wa dunia. Katika mwinuko wa kilomita 2 hadi 8, mawingu ya kuvutia zaidi ya cumulus yanaweza kuzingatiwa. Ya juu na nyepesi zaidi ni mawingu ya cirrus. Ziko katika urefu wa kilomita 8 hadi 18 juu ya uso wa dunia.
|
Familia |
Aina za mawingu |
Mwonekano |
|
A. Mawingu ya juu - juu ya 6 km |
I. Cirrus |
Thread-kama, nyuzinyuzi, nyeupe |
|
II. Cirrocumulus |
Safu na matuta ya flakes ndogo na curls, nyeupe |
|
|
III. Cirrostratus |
Pazia nyeupe ya uwazi |
|
|
B. Mawingu ya kiwango cha kati - juu ya 2 km |
IV. Altocumulus |
Safu na matuta ya rangi nyeupe na kijivu |
|
V. Altostratified |
Pazia laini la rangi ya kijivu ya milky |
|
|
B. Mawingu ya chini - hadi 2 km |
VI. Nimbostratus |
Safu ya kijivu isiyo na sura thabiti |
|
VII. Stratocumulus |
Safu zisizo na uwazi na matuta ya rangi ya kijivu |
|
|
VIII. Yenye tabaka |
Pazia la kijivu lisilo na uwazi |
|
|
D. Mawingu ya maendeleo ya wima - kutoka chini hadi ngazi ya juu |
IX. Kumulus |
Vilabu na kuba ni nyeupe nyangavu, na kingo zilizopasuka kwa upepo |
|
X. Cumulonimbus |
Misa yenye nguvu yenye umbo la cumulus ya rangi nyeusi ya risasi |
Ulinzi wa anga
Chanzo kikuu ni biashara za viwandani na magari. Katika miji mikubwa, tatizo la uchafuzi wa gesi kwenye njia kuu za usafiri ni kubwa sana. Ndiyo maana miji mingi mikubwa duniani kote, ikiwa ni pamoja na nchi yetu, imeanzisha udhibiti wa mazingira wa sumu ya gesi za kutolea nje ya gari. Kulingana na wataalamu, moshi na vumbi katika hewa vinaweza kupunguza usambazaji wa nishati ya jua kwenye uso wa dunia kwa nusu, ambayo itasababisha mabadiliko katika hali ya asili.
Skrini ya ozoni ni safu ya angahewa yenye mkusanyiko wa juu zaidi wa molekuli za ozoni O3 kwenye mwinuko wa takriban kilomita 20 - 25, ikichukua mionzi migumu ya urujuanimno, ambayo ni hatari kwa viumbe. Uharibifu o.e. Kama matokeo ya uchafuzi wa angahewa wa kianthropogenic, ni tishio kwa vitu vyote vilivyo hai, na juu ya yote kwa wanadamu.
Skrini ya ozoni (ozonosphere) ni safu ya angahewa ndani ya stratosphere, iliyoko katika urefu tofauti kutoka kwa uso wa Dunia na kuwa na msongamano wa juu zaidi (mkusanyiko wa molekuli) wa ozoni katika urefu wa 22 - 26 km.
Skrini ya ozoni ni sehemu ya angahewa ambapo ozoni hupatikana katika viwango vya chini.
Maudhui ya nitrate katika mazao ya mazao. Uharibifu wa skrini ya ozoni unahusishwa na oksidi ya nitrojeni, ambayo hutumika kama chanzo cha uundaji wa oksidi zingine ambazo huchochea athari ya picha ya mtengano wa molekuli za ozoni.
Kuibuka kwa skrini ya ozoni, ambayo iliweka uzio kutoka kwa uso wa Dunia kutoka kwa mionzi hai ya kemikali inayopenya anga, ilibadilisha sana mwendo wa mabadiliko ya viumbe hai. Chini ya hali ya protobiosphere (biosphere ya msingi), mutagenesis ilikuwa kali sana: aina mpya za viumbe hai ziliibuka haraka na kubadilishwa kwa njia mbalimbali, na mkusanyiko wa haraka wa mabwawa ya jeni ilitokea.
Ozonosphere (skrini ya ozoni), iliyo juu ya biosphere, katika safu kutoka kilomita 20 hadi 35, inachukua mionzi ya ultraviolet, ambayo ni mbaya kwa viumbe hai vya biosphere, na hutengenezwa kutokana na oksijeni, asili ya biogenic, i.e. pia imeundwa na viumbe hai vya Dunia. Walakini, hata ikiwa vitu vilivyo hai huingia ndani ya tabaka hizi kwa namna ya spores au aeroplankton, haizai ndani yao na mkusanyiko wake hauzingatiwi. Wacha tukumbuke kwamba, kupenya ndani ya ganda hili la Dunia na hata juu zaidi, angani, mtu huchukua naye kwenye anga, kana kwamba, kipande cha ulimwengu, i.e. mfumo mzima wa msaada wa maisha.
Eleza jinsi ngao ya ozoni inavyoundwa na nini husababisha uharibifu wake.
Biosphere inachukua nafasi kutoka kwa skrini ya ozoni, ambapo spores za bakteria na kuvu hupatikana kwa urefu wa kilomita 20, hadi kina cha zaidi ya kilomita 3 chini ya uso wa dunia na karibu kilomita 2 chini ya sakafu ya bahari. Huko, katika maji ya mashamba ya mafuta, bakteria ya anaerobic hupatikana. Mkusanyiko wa juu zaidi wa biomass hujilimbikizia kwenye miingiliano kati ya geospheres, i.e. katika maji ya pwani na juu ya bahari na juu ya uso wa nchi kavu. Hii inafafanuliwa na ukweli kwamba chanzo cha nishati katika biosphere ni mwanga wa jua, na autotrophic, na kisha heterotrophic, viumbe hasa hukaa mahali ambapo mionzi ya jua ni kali zaidi.
Matokeo hatari zaidi ya uharibifu wa ozoni kwa wanadamu na wanyama wengi ni ongezeko la matukio ya saratani ya ngozi na jicho la jicho. Kwa upande wake, hii, kwa mujibu wa data rasmi ya Umoja wa Mataifa, inaongoza kwa kuonekana kwa kesi mpya elfu 100 za cataracts na kesi elfu 10 za saratani ya ngozi duniani, pamoja na kupungua kwa kinga kwa wanadamu na wanyama.
Ukuta wa marufuku ya mazingira, ambayo imefikia kiwango cha kimataifa (uharibifu wa skrini ya ozoni, asidi ya mvua, mabadiliko ya hali ya hewa, na kadhalika), iligeuka kuwa sio sababu pekee ya maendeleo ya kijamii. Wakati huo huo na sambamba, muundo wa kiuchumi ulibadilika.
Mienendo ya shimo la ozoni ndani ya Antaktika (kulingana na N.F. Reimers, 1990 (nafasi bila kivuli. Matokeo ya kupungua kwa skrini ya ozoni ni hatari sana kwa wanadamu na wanyama wengi - ongezeko la idadi ya magonjwa ya kansa ya ngozi na jicho la jicho. Kwa upande wake, hii, kulingana na afisa Kulingana na Umoja wa Mataifa, inaongoza kwa kuonekana kwa kesi mpya elfu 100 za cataracts na kesi elfu 10 za saratani ya ngozi duniani, pamoja na kupungua kwa kinga kwa wanadamu na wanyama.
Takriban jambo lile lile lilifanyika na ongezeko la utengenezwaji wa freons na athari zake kwenye skrini ya ozoni ya sayari.
Tayari tumesema kwamba uhai umehifadhiwa kwa sababu ngao ya ozoni imeundwa kuzunguka sayari, kulinda biosphere kutoka kwa miale ya mauti ya ultraviolet. Lakini katika miongo ya hivi karibuni, kupungua kwa maudhui ya ozoni kwenye safu ya kinga imeonekana.
Kama matokeo ya usanisinuru, oksijeni zaidi na zaidi ilianza kuonekana angani na skrini ya ozoni iliyoundwa karibu na sayari, ambayo ikawa ulinzi wa kuaminika wa viumbe kutoka kwa mionzi ya jua ya jua na mionzi ya mawimbi mafupi ya ulimwengu. Chini ya ulinzi wake, maisha yalianza kustawi haraka: mimea iliyosimamishwa ndani ya maji (phytoplankton), ambayo ilitoa oksijeni, ilianza kukuza kwenye tabaka za uso wa bahari. Kutoka baharini, maisha ya kikaboni yalihamia nchi kavu; Viumbe hai wa kwanza walianza kuijaza dunia takriban miaka milioni 400 iliyopita. Viumbe vinavyoendelea duniani na vina uwezo wa photosynthesis (mimea) viliongeza zaidi mtiririko wa oksijeni kwenye anga. Inaaminika kwamba ilichukua angalau miaka nusu bilioni kwa maudhui ya oksijeni katika anga kufikia kiwango chake cha sasa, ambacho hakijabadilika kwa takriban miaka milioni 50.
Lakini gharama ya juu ya safari hizo za ndege imepunguza kasi ya maendeleo ya usafiri wa juu sana hivi kwamba haitoi tena tishio kubwa kwa ngao ya ozoni.
Ufuatiliaji wa kimataifa unafanywa ili kupata habari kuhusu biosphere kwa ujumla au kuhusu michakato ya kibinafsi ya biosphere, hasa, mabadiliko ya hali ya hewa, hali ya skrini ya ozoni, nk. Malengo mahususi ya ufuatiliaji wa kimataifa, pamoja na malengo yake, yamedhamiriwa wakati wa ushirikiano wa kimataifa ndani ya mfumo wa mikataba na matamko mbalimbali ya kimataifa.
Ufuatiliaji wa kimataifa - kufuatilia michakato na matukio ya jumla, ikiwa ni pamoja na athari za anthropogenic kwenye biolojia, na onyo kuhusu hali mbaya zinazojitokeza, kama vile kudhoofika kwa skrini ya ozoni ya sayari, na matukio mengine katika mazingira ya Dunia.
Urefu wa wimbi fupi zaidi (200 - 280 nm) ukanda wa sehemu hii ya wigo (ultraviolet C) inafyonzwa kikamilifu na ngozi; Kwa upande wa hatari, UV-C iko karibu na miale ya JT, lakini inakaribia kabisa kufyonzwa na skrini ya ozoni.
Kutokea kwa mimea kwenye nchi kavu kulihusishwa na kupatikana kwa oksijeni katika angahewa ya takriban 10% ya kiwango cha sasa. Sasa skrini ya ozoni iliweza angalau kulinda viumbe kutoka kwa mionzi ya ultraviolet.
Uharibifu wa skrini ya ozoni ya Dunia unaambatana na athari kadhaa hatari za dhahiri na zilizofichwa kwa wanadamu na wanyamapori.
Katika mpaka wa juu wa troposphere, chini ya ushawishi wa mionzi ya cosmic, ozoni huundwa kutoka kwa oksijeni. Kwa hiyo, ngao ya ozoni, ambayo inalinda maisha kutokana na mionzi ya mauti, pia ni matokeo ya shughuli za dutu hai yenyewe.
Hali za asili hazihusiki moja kwa moja katika uzalishaji wa nyenzo na zisizo za uzalishaji. Dunia, ngao ya ozoni ya sayari, kulinda viumbe vyote kutoka kwa mionzi ya cosmic. Hali nyingi za asili huzalisha nguvu na maendeleo na kuwa rasilimali, hivyo mpaka kati ya dhana hizi ni kiholela.
Mpaka wa chini wa biosphere iko kwa kina cha kilomita 3 kwenye ardhi na kilomita 2 chini ya sakafu ya bahari. Kikomo cha juu ni skrini ya ozoni, ambayo juu yake mionzi ya UV kutoka jua haijumuishi maisha ya kikaboni. Msingi wa maisha ya kikaboni ni kaboni.
Microorganisms zimepatikana katika maji yenye kuzaa mafuta kwa kina hiki. Kikomo cha juu ni skrini ya ozoni ya kinga, ambayo inalinda viumbe hai duniani kutokana na athari mbaya za mionzi ya ultraviolet. Wanadamu pia ni wa biosphere.
Je, ni njia zipi za kubakiza ozonosphere kama safu katika tabaka la anga iliyo na msongamano wa juu zaidi wa ozoni katika mwinuko wa kilomita 22 - 25 juu ya uso wa Dunia bado haujawa wazi kabisa. Iwapo athari za binadamu kwenye skrini ya ozoni ni mdogo kwa kemikali, basi kulinda ozonosphere kutokana na uharibifu kunawezekana kabisa kwa kupiga marufuku klorofluorocarbons na mawakala wengine wa kemikali hatari kwake. Ikiwa kukonda kwa ozonosphere kunahusishwa na mabadiliko katika uwanja wa sumaku wa Dunia, kama watafiti wengine wanapendekeza, basi sababu za mabadiliko haya zinahitaji kuanzishwa.
Kwa kweli, kama tunavyoona, bahasha ya kijiografia inajumuisha ukoko wa dunia, angahewa, hydrosphere na biosphere. Mipaka ya ganda la kijiografia imedhamiriwa kutoka juu na skrini ya ozoni, na kutoka chini - na ukoko wa dunia: chini ya mabara kwa kina cha kilomita 30 - 40 (pamoja na chini ya milima - hadi 70 - 80 km), na chini ya bahari. - 5 - 8 km.
Katika hali nyingi, safu ya ozoni huonyeshwa kama mpaka wa juu wa kinadharia wa ulimwengu bila kutaja mipaka yake, ambayo inakubalika kabisa ikiwa tofauti kati ya neo- na paleobiosphere haitajadiliwa. Vinginevyo, inapaswa kuzingatiwa kuwa skrini ya ozoni iliunda karibu miaka milioni 600 iliyopita, baada ya hapo viumbe viliweza kufikia ardhi.
Michakato ya udhibiti katika biosphere pia inategemea shughuli kubwa ya viumbe hai. Kwa hivyo, uzalishaji wa oksijeni hudumisha skrini ya ozoni na, kwa sababu hiyo, uthabiti wa jamaa wa mtiririko wa nishati inayoangaza kufikia uso wa sayari. Uthabiti wa muundo wa madini ya maji ya bahari hudumishwa na shughuli za viumbe vinavyotoa vitu vya mtu binafsi, ambavyo husawazisha utitiri wao na mtiririko wa mto unaoingia baharini. Udhibiti sawa hutokea katika michakato mingine mingi.
Milipuko ya nyuklia ina athari ya uharibifu kwenye ngao ya ozoni ya stratospheric, ambayo inajulikana kulinda viumbe hai kutokana na madhara ya mionzi ya ultraviolet ya wimbi fupi.
Ili kuhifadhi tabaka la ozoni la Dunia, hatua zinachukuliwa ili kupunguza utoaji wa freons na badala yake kuweka vitu ambavyo ni rafiki kwa mazingira. Hivi sasa, kutatua tatizo la kuhifadhi skrini ya ozoni na kuharibu mashimo ya ozoni ni muhimu ili kuhifadhi ustaarabu wa kidunia. Mkutano wa Umoja wa Mataifa kuhusu Mazingira na Maendeleo, uliofanyika Rio de Janeiro, ulihitimisha kwamba angahewa letu linazidi kuathiriwa na gesi chafuzi zinazotishia mabadiliko ya hali ya hewa, pamoja na kemikali zinazopunguza tabaka la ozoni.
Ozoni hupatikana katika viwango vya chini katika tabaka za juu za stratosphere. Kwa hiyo, sehemu hii ya angahewa mara nyingi huitwa ngao ya ozoni. Ozoni ina jukumu kubwa katika kuunda utawala wa joto wa tabaka za msingi za anga na, kwa hiyo, mikondo ya hewa. Juu ya sehemu mbalimbali za uso wa dunia na kwa nyakati tofauti za mwaka, maudhui ya ozoni hutofautiana.
Biosphere ni ganda la sayari la Dunia ambapo kuna uhai. Katika angahewa, mipaka ya juu ya maisha imedhamiriwa na skrini ya ozoni - safu nyembamba ya ozoni kwenye urefu wa 16 - 20 km. Bahari imejaa kabisa maisha. Biosphere ni mfumo ikolojia wa kimataifa unaoungwa mkono na mzunguko wa kibayolojia wa mata na mtiririko wa nishati ya jua. Mifumo yote ya ikolojia ya Dunia ni sehemu zote.
Ozoni O3 ni gesi ambayo molekuli yake ina atomi tatu za oksijeni. Wakala wa vioksidishaji hai wenye uwezo wa kuharibu vimelea; Ngao ya ozoni katika anga ya juu hulinda sayari yetu kutokana na mionzi ya ultraviolet kutoka kwa Jua.
Kuongezeka kwa taratibu kwa CCL katika anga inayotokea leo, inayohusishwa na uzalishaji wa viwandani, inaweza kuwa sababu ya ongezeko la athari ya chafu na joto la hali ya hewa. Wakati huo huo, uharibifu unaoonekana kwa sasa wa skrini ya ozoni unaweza kwa kiwango fulani kufidia athari hii kwa kuongeza upotezaji wa joto kutoka kwa uso wa Dunia. Wakati huo huo, mtiririko wa mionzi ya ultraviolet ya wimbi fupi itaongezeka, ambayo ni hatari kwa viumbe vingi vilivyo hai. Kama tunavyoona, kuingiliwa kwa anthropogenic katika muundo wa anga kunajaa matokeo yasiyotabirika na yasiyofaa.
Hidrokaboni katika mafuta na gesi kwa kweli hazina madhara, lakini zinapotolewa wakati wa matumizi ya mafuta, hujilimbikiza katika angahewa, maji, na udongo na kuwa mawakala wa causative wa magonjwa hatari. Uzalishaji na kutolewa kwa kiasi kikubwa cha freons kwenye angahewa kunaweza kuharibu ngao ya ozoni ya kinga.
Wacha tuchunguze matokeo ya kawaida zaidi ya uchafuzi wa angahewa wa mwanadamu. Matokeo ya kawaida ni kunyesha kwa asidi, athari ya chafu, usumbufu wa safu ya ozoni, vumbi na uchafuzi wa erosoli kutoka kwa vituo vikubwa vya viwanda.
Ozoni hutengenezwa kila mara katika sehemu za juu za angahewa. Inaaminika kuwa katika urefu wa kilomita 25-30, ozoni huunda skrini yenye nguvu ya ozoni, ambayo huzuia wingi wa mionzi ya ultraviolet, kulinda viumbe kutokana na athari zao za uharibifu. Pamoja na kaboni dioksidi katika hewa na mvuke wa maji, hulinda Dunia kutokana na hypothermia na kuchelewesha mionzi ya muda mrefu ya infrared (joto) kutoka kwa sayari yetu.
Inatosha kusema kwamba oksijeni katika angahewa yetu, bila ambayo maisha haiwezekani, skrini ya ozoni, kutokuwepo ambayo inaweza kuharibu maisha ya kidunia, kifuniko cha udongo ambacho mimea yote ya sayari inakua, amana za makaa ya mawe na amana za mafuta - yote. hii ni matokeo ya shughuli za muda mrefu za viumbe hai.
Katika mazoezi ya kilimo, hadi 30 - 50% ya mbolea zote za madini zilizotumiwa hupotea bila maana. Kutolewa kwa oksidi za nitrojeni ndani ya anga kunajumuisha sio tu hasara za kiuchumi, lakini pia kunatishia kukiuka ngao ya ozoni ya sayari.
Biashara zilizobadilishwa zinapaswa kulenga muundo, uzalishaji na utekelezaji wa mifumo ya kiteknolojia ya kisasa zaidi ya uzalishaji wa bidhaa za kiraia kwa kiwango cha viwango vya ulimwengu na mahitaji ya watu wengi. Taasisi maalum za kisayansi tu na mimea tata ya kijeshi-viwanda inaweza kutatua, kwa mfano, kazi muhimu zaidi ya kuchukua nafasi ya freons, ambayo huharibu ngao ya ozoni ya Dunia, na friji zingine salama zaidi za mazingira.
Kikomo cha juu cha maisha katika anga kinatambuliwa na kiwango cha mionzi ya UV. Katika mwinuko wa kilomita 25-30, mionzi mingi ya ultraviolet kutoka Jua inachukuliwa na safu nyembamba ya ozoni iliyoko hapa - skrini ya ozoni. Ikiwa viumbe hai huinuka juu ya safu ya ozoni ya kinga, hufa. Angahewa juu ya uso wa dunia imejaa aina mbalimbali za viumbe hai vinavyosogea angani kwa bidii au kwa utulivu. Spores ya bakteria na fungi hupatikana hadi urefu wa 20 - 22 km, lakini wingi wa aeroplankton hujilimbikizia safu hadi 1 - 15 km.
Inachukuliwa kuwa uchafuzi wa anga ya kimataifa na vitu fulani (freons, oksidi za nitrojeni, nk) inaweza kuharibu utendaji wa skrini ya ozoni.
OZONOSPHERE OZONE SCREEN - safu ya anga ambayo inalingana kwa karibu na stratosphere, iko kati ya 7 - 8 (kwenye miti), 17 - 18 (kwenye ikweta) na kilomita 50 (yenye msongamano wa juu wa ozoni katika mwinuko wa 20 - 22 km) juu ya uso wa sayari na sifa ya kuongezeka kwa mkusanyiko wa molekuli za ozoni, kuonyesha mionzi migumu ya cosmic, mbaya kwa viumbe hai. Inachukuliwa kuwa uchafuzi wa anga ya kimataifa na vitu fulani (freons, oksidi za nitrojeni, nk) inaweza kuharibu utendaji wa skrini ya ozoni.
Safu ya ozoni inachukua kwa ufanisi mionzi ya sumakuumeme na urefu wa mawimbi katika eneo la 220 - 300 nm, ikifanya kazi ya skrini. Kwa hivyo, UV yenye urefu wa hadi 220 nm inafyonzwa kabisa na molekuli za oksijeni za anga, na katika eneo la 220 - 300 nm imefungwa kwa ufanisi na skrini ya ozoni. Sehemu muhimu ya wigo wa jua ni kanda iliyo karibu na 300 nm pande zote mbili.
Mchakato wa utengano wa picha pia unasababisha uundaji wa ozoni kutoka kwa oksijeni ya molekuli. Safu ya ozoni iko kwenye urefu wa kilomita 10 - 100; Mkusanyiko wa juu wa ozoni hurekodiwa kwa urefu wa kilomita 20. Skrini ya ozoni ni ya umuhimu mkubwa kwa kuhifadhi maisha duniani: safu ya ozoni inachukua mionzi mingi ya ultraviolet inayotoka kwenye Jua, na katika sehemu yake ya mawimbi mafupi, ambayo ni hatari zaidi kwa viumbe hai. Sehemu laini tu ya mtiririko wa mionzi ya ultraviolet yenye urefu wa karibu 300 - 400 nm hufikia uso wa Dunia, isiyo na madhara, na kulingana na idadi ya vigezo muhimu kwa maendeleo ya kawaida na utendaji wa viumbe hai. Kwa msingi huu, wanasayansi wengine huchora mpaka wa biosphere kwa usahihi kwenye urefu wa safu ya ozoni.
Sababu ya mageuzi ni sababu ya kisasa ya mazingira inayotokana na mageuzi ya maisha. Kwa mfano, skrini ya ozoni - kipengele cha mazingira kinachofanya kazi kwa sasa kinachoathiri viumbe, idadi ya watu, biocenoses, mifumo ya ikolojia, ikiwa ni pamoja na biosphere - ilikuwepo katika enzi za kijiolojia zilizopita. Kuibuka kwa skrini ya ozoni kunahusishwa na kuibuka kwa photosynthesis na mkusanyiko wa oksijeni angani.
Sababu nyingine ya kuzuia kupenya zaidi kwa maisha ni mionzi ngumu ya cosmic. Katika urefu wa kilomita 22 - 24 kutoka kwa uso wa Dunia, mkusanyiko wa juu wa ozoni huzingatiwa - skrini ya ozoni. Skrini ya ozoni huakisi mionzi ya cosmic (gamma na eksirei) na miale ya urujuanimno kwa sehemu ambayo ni hatari kwa viumbe hai.
Athari za kibaiolojia zinazosababishwa na mionzi ya urefu tofauti wa mawimbi. Chanzo muhimu zaidi cha mionzi ya asili ni mionzi ya jua. Wingi wa matukio ya nishati ya jua Duniani (takriban 75%) hutoka kwa miale inayoonekana, karibu 20% kutoka eneo la IR la wigo, na takriban 5% tu kutoka kwa UV yenye urefu wa 300 - 380 nm. Kikomo cha chini cha urefu wa wimbi la tukio la mionzi ya jua kwenye uso wa dunia imedhamiriwa na msongamano wa kinachojulikana kama skrini ya ozoni.
Kwa nini ni muhimu kusoma michakato katika anga? Ukweli ni kwamba anga inaitwa ganda la gesi la sayari yetu. Bila yeye, maisha hayangewezekana. Shukrani kwa angahewa, mimea na wanyama hupokea gesi muhimu kwa maisha.
Kila mtu atakuwa na nia ya kujua ni safu gani ya anga inayonasa mionzi hatari ya ultraviolet, ambayo ni kutishia maisha. Hii ni safu ya ozoni. Inajulikana kuwa mionzi ya ultraviolet huharibu ukuaji na maendeleo ya mimea na pia husababisha magonjwa kwa wanadamu. Ndiyo maana angahewa inaitwa silaha za dunia.
Na kutokana na gesi chafu iliyomo ndani yake, inachukua mionzi ya mawimbi marefu inayotolewa na Dunia. Hii inafanya hali ya hewa kwenye sayari yetu kuwa nzuri kwa kuishi. Ili kujibu swali la jinsi anga inasomwa, ni muhimu kuelewa ni kazi gani hali ya hewa inajiweka.
Katika kuwasiliana na
Je, hali ya hewa inasoma nini?
Meteorology ni sayansi ya anga. Anasoma hali ya bahasha ya hewa ya Dunia na michakato inayotokea ndani yake. Kazi za hali ya hewa ni pamoja na:
- uchunguzi wa hali ya hewa;
- hali ya hewa;
- muundo wa kemikali;
- sifa za joto katika anga.
Maendeleo ya sayansi hii yalitokea katika nusu ya pili ya karne ya 18. Katika kipindi hiki, mtandao wa vituo vya hali ya hewa ulionekana, ambayo hatua kwa hatua iliongezeka kwa muda.
Utafiti wa anga
Je, tunasomaje angahewa? Sehemu muhimu zaidi ya hali ya hewa ni vituo vya hali ya hewa. Wanatekeleza kukusanya taarifa muhimu: joto la hewa, kiasi cha mvua, mwelekeo wa upepo na kasi, shinikizo la anga, uwingu na matukio mengine yameandikwa.
Muhimu! Vituo vya hali ya hewa vinabaki kuwa njia kuu ya kusoma bahasha ya hewa. Kulingana na data iliyokusanywa, hitimisho hutolewa kuhusu mwenendo wa mabadiliko ya hali ya hewa. Kuna zaidi ya vituo 8,000 vya hali ya hewa duniani, vikiwemo vya otomatiki.
Mbali na vituo vya hali ya hewa, kuna njia zingine za kusoma anga, kwa mfano, vituo vya kierolojia.
Kuna takriban vituo 800 kama hivyo duniani. Vimekuwa vikifanya kazi tangu miaka ya 30 ya karne ya 20. Kwa utafiti wanaohusika puto na baluni za stratospheric. Radiosondes hutumiwa kusoma tabaka za juu zaidi na adimu za ganda la gesi.
Tangu miaka ya 60 ya karne ya 20, watu wamekuwa wakishiriki katika utafiti wa michakato ya anga. satelaiti za bandia. Kwa msaada wao, hali ya joto, eneo la mawingu na ngurumo, fomu za cyclonic na anticyclonic, hali ya barafu ya polar, nk.
Satelaiti hufanya mzunguko duniani kote kwa urefu wa 800 - 1000 km, na geostationary - kwa urefu wa kilomita 36,000. Matumizi ya ndege hutuwezesha kupanua ujuzi wetu kuhusu michakato inayotokea katika tabaka za anga na hali ya sasa ya shell ya gesi.
Kuna njia anuwai za kusoma anga, ambayo itajadiliwa hapa chini.
Taarifa zote zinazopatikana kutokana na kuangalia bahasha ya hewa ya sayari huingia ndani Shirika la Hali ya Hewa Duniani.
Wanasayansi huchunguzaje angahewa?
Watu wazima na watoto watakuwa na hamu ya kujifunza jinsi anga inasomwa kwa kutumia vifaa. Vifaa kuu ni kama ifuatavyo:
- vipima joto;
- vipimo vya kupima;
- vipimo vya mvua;
- vifuniko vya hali ya hewa;
- hygrometers;
- rada;
- maputo.
Kwa habari usindikaji chuma tumia kompyuta. Baada ya kujifunza jinsi wanasayansi wanasoma anga, unaweza kujaribu kuamua vigezo fulani nyumbani kwa kutumia vyombo maalum.
Kipima joto
Vipima joto zilivumbuliwa nyuma katika karne ya 17, lakini bado ni mojawapo ya wengi zaidi vyombo maarufu katika hali ya hewa.
Kanuni ya uendeshaji wa thermometer inategemea uwezo wa vitu vya kioevu kupanua wakati wa joto. Kuongezeka kwa joto la hewa husababisha joto la kioevu kwenye kofia ya thermometer, na kusababisha kupanua, kujaza tube ya kioo ambayo gradations ya joto huchapishwa.
Vimiminika vinavyotumika zaidi ni pombe au zebaki. Vitengo vya kipimo ni digrii: 0 - mwanzo wa mpito wa maji kutoka kwa awamu ya kioevu hadi imara, 100 - ina chemsha, na kugeuka kuwa gesi.
Mbali na thermometer ya kawaida, ambayo inaonyesha thamani ya sasa ya joto, kinachojulikana thermometers ya chini na ya juu, pamoja na thermometer maalum ya udongo. Wanakuwezesha kuamua kiwango cha chini na cha juu cha joto la kila siku na joto la udongo (kwa kina kilichochaguliwa).
Barometer
Barometers zinaonyesha ndani thamani ya shinikizo la anga. Hii, kwa upande wake, inategemea urefu. Lakini pia hubadilika chini ya ushawishi wa michakato inayotokea katika anga.
Shinikizo la chini linamaanisha kutawala kwa harakati za hewa zinazopanda juu, ambazo mara nyingi huhusishwa na mvua. Hewa yenye joto zaidi na yenye unyevunyevu zaidi, inayoinuka kwenye angahewa, inapoa na kupanuka, ambayo hatimaye husababisha kwa mvua au theluji.
Ikiwa shinikizo ni kubwa, hewa huzama, ikisukuma kuelekea chini. Na kwa kuwa kwa urefu huwa na unyevu kidogo, kwa kawaida hakuna mvua. Lakini shinikizo la anga pekee haitoshi kuwatabiri.
Kipimo cha mvua
Je, tunasomaje anga kwa kutumia kifaa hiki? Kipimo cha mvua ni chombo cha kukusanyia maji yanayoanguka kutoka angani. Kitengo cha kipimo kilichukuliwa kuwa milimita ya safu ya maji. Hiyo ni, ikiwa ilikuwa, sema, 10 mm, basi hii ina maana kwamba hii ni nini hasa safu ya kioevu na ikaanguka nje ya anga. Hata hivyo, mara tu maji yanapopiga chini, huanza kutiririka, kujilimbikiza katika unyogovu na kutengeneza madimbwi. Kipimo cha mvua kina chini ya gorofa, kwa hivyo upotovu kama huo haufanyiki.
Ikiwa mvua ni imara (theluji, mvua ya mawe), basi inachukua kiasi kikubwa, hivyo inayeyuka kabla ya kipimo. Kwa mvua ya wastani inanyesha 10 - 20 mm unyevu. Ikiwa kwa muda mfupi ilikuwa zaidi ya 20 mm, basi puddles kubwa huunda, na ikiwa ni zaidi ya 40, basi mafuriko tayari yanawezekana. Wakati mwingine 50 - 100 mm huanguka kwa wakati mmoja, na katika hali za kipekee hadi 500 - 1000 mm, ambayo daima (hata kama mvua ni ya muda mrefu) husababisha. mafuriko mbalimbali.
Vane ya hali ya hewa na anemometer
Vane ya hali ya hewa na anemometer hutumiwa kusoma anga. Vifaa hivi hupima kasi ya upepo na mwelekeo. Wanapaswa kuinuliwa kwa urefu wa kutosha, kwani mikondo ya hewa karibu na ardhi inaweza kupotoshwa na vikwazo vya ndani.
Upepo hadi 15 m / s unachukuliwa kuwa wastani, na ikiwa kasi yake ni zaidi ya 20 m / s, basi ni nguvu sana.
Upepo mkali zaidi huzingatiwa wakati wa ngurumo, vimbunga, vimbunga vya kitropiki na kwa shinikizo kubwa la shinikizo (mpaka kati ya kimbunga kirefu na anticyclone yenye nguvu). Upepo huo una uwezo wa kuzalisha uharibifu mkubwa. Maisha ya miji yote, ambayo inaweza kufutwa kwenye uso wa Dunia na majanga, inategemea jinsi mtu anasoma anga.
Rada
Rada ni muundo wa kiufundi unaotumika kukagua angahewa. Zinatumika kikamilifu ndani ramani ya michakato ya anga.
Rada hufanya kazi kwa kuzingatia uakisi wa mionzi ya sumakuumeme inayotolewa na kifaa kutoka kwa mawingu na mvua. Aina tofauti za vikwazo zinaonyesha mionzi hii tofauti, ambayo inafanya uwezekano wa kuamua sifa zao.
Rada hutumiwa kikamilifu katika hali ya hewa ya kisasa.
Baluni zinazinduliwa kwa urefu wa juu, ambayo inafanya uwezekano wa kupima vigezo vya hali ya hewa katika anga. Habari kama hiyo inakamilisha habari iliyopokelewa kutoka kwa vituo vya chini.
Anga ni muhimu sana, kwa hivyo vifaa na teknolojia za hivi karibuni hutumiwa kuisoma.
Vituo vya Biosphere
Hili ni kundi maalum la vituo vya hali ya hewa ambavyo hutumiwa kusoma anga. Wanaendesha vipimo vya kiwango cha vumbi na maudhui katika hewa ya uchafu mbalimbali wa gesi. Shukrani kwa kazi ya vituo hivyo vya utafiti, iliwezekana kutambua mwelekeo thabiti kuelekea ongezeko la maudhui ya gesi chafu katika angahewa, uharibifu wa safu ya ozoni na ongezeko la vumbi katika troposphere katika karne iliyopita.
Vituo vya Biosphere vinahitajika mahitaji ya kuongezeka. Kwa mfano, wafanyikazi wanapaswa kuwa na wataalamu tu, na eneo la kituo linapaswa kuwatenga athari za uchafuzi wa mazingira. Ni wataalam gani watahitajika kufanya kazi kwenye tovuti, inategemea eneo lake. Baadhi ya vituo hivi viko kwenye visiwa vidogo katikati, na pia katika Antaktika. Wanapochunguza angahewa kwa ajili ya uchafuzi wa mazingira, wanakuja na mbinu mpya za kukabiliana nayo.
Anga, muundo wake
Jukumu la anga katika maisha ya Dunia
Mstari wa chini
Umuhimu mkubwa wa anga katika maisha ya watu unaelezewa na ukweli kwamba Bila hivyo, maisha duniani haiwezekani. Kwa hiyo, shell ya gesi ya sayari inahitaji si tu kuchunguzwa, bali pia kulinda kutokana na uharibifu. Njia mbalimbali za kusoma husaidia wanasayansi kuhifadhi safu ya ozoni.
Ozonosphere ni safu ya angahewa ya sayari yetu ambayo huzuia sehemu kali zaidi ya wigo wa ultraviolet. Aina fulani za mwanga wa jua zina athari mbaya kwa viumbe hai. Mara kwa mara, ozonosphere inakuwa nyembamba, na mapungufu ya ukubwa mbalimbali huonekana ndani yake. Kupitia mashimo yanayotokana, mionzi hatari inaweza kupenya kwa uhuru kwenye uso wa Dunia. Je, iko wapi?Ni nini kifanyike ili kuihifadhi? Nakala hii imejitolea kujadili shida hizi za jiografia na ikolojia ya Dunia.
ozoni ni nini?
Oksijeni Duniani ipo katika mfumo wa misombo miwili rahisi ya gesi; ni sehemu ya maji na idadi kubwa sana ya vitu vingine vya kawaida vya isokaboni na kikaboni (silicates, carbonates, sulfates, protini, wanga, mafuta). Mojawapo ya marekebisho ya allotropic inayojulikana zaidi ya kipengele ni oksijeni ya dutu rahisi, fomula yake ni O 2. Marekebisho ya pili ya atomi ni O ya dutu hii - O 3. Molekuli za triatomiki huundwa wakati kuna ziada ya nishati, kwa mfano, kama matokeo ya kutokwa kwa umeme kwa asili. Ifuatayo, tutajua safu ya ozoni ya Dunia ni nini na kwa nini unene wake unabadilika kila wakati.
Ozoni chini ya hali ya kawaida ni gesi ya bluu yenye harufu kali, maalum. Uzito wa Masi ya dutu hii ni 48 (kwa kulinganisha, Bw (hewa) = 29). Harufu ya ozoni ni kukumbusha ya dhoruba ya radi, kwa sababu baada ya jambo hili la asili kuna molekuli zaidi ya O 3 katika hewa. Mkusanyiko huongezeka sio tu mahali ambapo safu ya ozoni iko, lakini pia karibu na uso wa Dunia. Dutu hii ya kemikali ni sumu kwa viumbe hai, lakini hutengana haraka (hutengana). Vifaa maalum - ozonizers - vimeundwa katika maabara na tasnia kupitisha kutokwa kwa umeme kupitia hewa au oksijeni.
safu?
Molekuli za O 3 zina shughuli nyingi za kemikali na kibaolojia. Ongezeko la atomi ya tatu kwa oksijeni ya diatomiki inaambatana na ongezeko la hifadhi ya nishati na kutokuwa na utulivu wa kiwanja. Ozoni huvunjika kwa urahisi ndani ya oksijeni ya molekuli na chembe hai, ambayo huoksidisha vitu vingine na kuua microorganisms. Lakini mara nyingi zaidi, maswali yanayohusiana na kiwanja cha harufu yanahusu mkusanyiko wake katika anga juu ya Dunia. Tabaka la ozoni ni nini na kwa nini uharibifu wake unadhuru?
Moja kwa moja karibu na uso wa sayari yetu daima kuna kiasi fulani cha molekuli O 3, lakini kwa urefu mkusanyiko wa kiwanja huongezeka. Uundaji wa dutu hii hutokea katika stratosphere kutokana na mionzi ya ultraviolet kutoka Sun, ambayo hubeba usambazaji mkubwa wa nishati.
Ozonosphere
Kuna eneo la nafasi juu ya Dunia ambapo kuna ozoni nyingi zaidi kuliko juu ya uso. Lakini kwa ujumla, shell, yenye molekuli O 3, ni nyembamba na imekoma. Tabaka la ozoni la Dunia au ozonosphere ya sayari yetu iko wapi? Kutolingana kwa unene wa skrini hii kumewachanganya watafiti mara kwa mara.
Daima kuna kiasi fulani cha ozoni katika angahewa ya Dunia; kuna mabadiliko makubwa katika mkusanyiko wake na urefu na zaidi ya miaka. Tutaelewa shida hizi baada ya kujua eneo halisi la skrini ya kinga ya molekuli za O 3.
Safu ya ozoni ya Dunia iko wapi?
Ongezeko dhahiri la yaliyomo huanza kwa umbali wa kilomita 10 na huendelea hadi kilomita 50 juu ya Dunia. Lakini kiasi cha vitu kilichopo kwenye troposphere sio skrini. Unaposonga mbali na uso wa dunia, msongamano wa ozoni huongezeka. Maadili ya juu hutokea katika stratosphere, eneo lake kwa urefu wa 20 hadi 25 km. Kuna mara 10 zaidi ya molekuli za O 3 hapa kuliko kwenye uso wa Dunia.
Lakini kwa nini unene na uadilifu wa safu ya ozoni husababisha wasiwasi kati ya wanasayansi na watu wa kawaida? Kuongezeka kwa hali ya skrini ya kinga kulizuka katika karne iliyopita. Watafiti wamegundua kwamba safu ya ozoni katika angahewa juu ya Antaktika imekuwa nyembamba. Sababu kuu ya jambo hilo ilianzishwa - kutengana kwa molekuli O 3. Uharibifu hutokea kutokana na ushawishi wa pamoja wa mambo kadhaa, inayoongoza kati yao inachukuliwa kuwa ya anthropogenic, inayohusishwa na shughuli za binadamu.
Mashimo ya ozoni
Katika miaka 30-40 iliyopita, wanasayansi wamebaini kuonekana kwa mapungufu kwenye skrini ya kinga juu ya uso wa Dunia. Jumuiya ya wanasayansi imeshtushwa na ripoti kwamba safu ya ozoni, ngao ya Dunia, inaharibika haraka. Vyombo vya habari vyote katikati ya miaka ya 1980 vilichapisha ripoti kuhusu "shimo" juu ya Antaktika. Watafiti wamegundua kuwa pengo hili katika safu ya ozoni huongezeka katika chemchemi. Sababu kuu ya kuongezeka kwa uharibifu ilitambuliwa kama vitu vya bandia na vya synthetic - klorofluorocarbons. Vikundi vya kawaida vya misombo hii ni freons au friji. Zaidi ya vitu 40 vya kundi hili vinajulikana. Zinatoka kwa vyanzo vingi kwa sababu maombi ni pamoja na chakula, kemikali, manukato na tasnia zingine.
Mbali na kaboni na hidrojeni, freons zina halojeni: fluorine, klorini, na wakati mwingine bromini. Idadi kubwa ya vitu kama hivyo hutumiwa kama friji kwenye friji na viyoyozi. Freons wenyewe ni imara, lakini kwa joto la juu na mbele ya mawakala wa kemikali hai huingia kwenye athari za oxidation. Miongoni mwa bidhaa za mmenyuko kunaweza kuwa na misombo ambayo ni sumu kwa viumbe hai.
Freons na skrini ya ozoni
Chlorofluorocarbons huingiliana na molekuli za O3 na kuharibu safu ya kinga juu ya uso wa Dunia. Mara ya kwanza, kukonda kwa ozonosphere kulikuwa na makosa kwa mabadiliko ya asili katika unene wake, ambayo hutokea wakati wote. Lakini baada ya muda, mashimo sawa na "shimo" juu ya Antaktika yaligunduliwa katika Ulimwengu wote wa Kaskazini. Idadi ya mapungufu hayo imeongezeka tangu uchunguzi wa kwanza, lakini ni ndogo kwa ukubwa kuliko juu ya bara la barafu.
Hapo awali, wanasayansi walitilia shaka kwamba ni freons ambayo ilisababisha mchakato wa uharibifu wa ozoni. Hizi ni vitu vyenye uzito mkubwa wa Masi. Wanawezaje kufikia stratosphere, ambapo safu ya ozoni iko, ikiwa ni nzito zaidi kuliko oksijeni, nitrojeni na dioksidi kaboni? Uchunguzi katika anga wakati wa dhoruba ya radi, pamoja na majaribio yaliyofanywa, yamethibitisha uwezekano wa kupenya kwa chembe mbalimbali na hewa hadi urefu wa kilomita 10-20 juu ya Dunia, ambapo mpaka wa troposphere na stratosphere iko.
Aina mbalimbali za Waangamizi wa Ozoni
Eneo la ngao ya ozoni pia hupokea oksidi za nitrojeni zinazotokana na mwako wa mafuta katika injini za ndege za hali ya juu na aina mbalimbali za vyombo vya anga. Orodha ya vitu vinavyoharibu angahewa, tabaka la ozoni, na utoaji wa hewa chafu kutoka kwa volkeno za nchi kavu imekamilika. Wakati mwingine mtiririko wa gesi na vumbi hufikia urefu wa kilomita 10-15 na kuenea zaidi ya mamia ya maelfu ya kilomita.
Moshi juu ya vituo vikubwa vya viwandani na megacities pia huchangia kutengana kwa molekuli za O 3 angani. Sababu ya kuongezeka kwa ukubwa wa mashimo ya ozoni pia inachukuliwa kuwa ongezeko la viwango vya kinachojulikana kama gesi chafu katika angahewa ambapo safu ya ozoni iko. Hivyo, tatizo la kimazingira la kimataifa la mabadiliko ya hali ya hewa linahusiana moja kwa moja na maswali kuhusu uharibifu wa ozoni. Ukweli ni kwamba gesi chafu zina vyenye vitu vinavyoguswa na molekuli O 3. Ozoni hutengana, atomi ya oksijeni husababisha oxidation ya vipengele vingine.
Hatari ya kupoteza ngao ya ozoni
Je! Kulikuwa na mapengo katika ozonosphere kabla ya safari za anga za juu na kuonekana kwa freons na uchafuzi mwingine wa anga? Maswali yaliyoorodheshwa yanaweza kujadiliwa, lakini hitimisho moja linajipendekeza: safu ya ozoni ya angahewa lazima ichunguzwe na kuhifadhiwa kutokana na uharibifu. Sayari yetu bila skrini ya molekuli O 3 inapoteza ulinzi wake kutoka kwa miale ngumu ya cosmic ya urefu fulani, kufyonzwa na safu ya dutu hai. Ikiwa ngao ya ozoni ni nyembamba au haipo, michakato muhimu ya maisha Duniani inatatizika. Kupindukia huongeza hatari ya mabadiliko katika seli za viumbe hai.
Kulinda safu ya ozoni
Ukosefu wa data juu ya unene wa ngao ya kinga katika karne zilizopita na milenia hufanya utabiri kuwa mgumu. Ni nini hufanyika ikiwa ozonosphere itaharibiwa kabisa? Kwa miongo kadhaa, madaktari wameona ongezeko la idadi ya watu walioathiriwa na saratani ya ngozi. Hii ni moja ya magonjwa ambayo husababishwa na mionzi ya ultraviolet nyingi.
Mnamo 1987, nchi kadhaa zilikubali Itifaki ya Montreal, ambayo ilitaka kupunguzwa na kupiga marufuku kabisa uzalishaji wa klorofluorocarbons. Hii ilikuwa ni moja tu ya hatua ambazo zitasaidia kuhifadhi safu ya ozoni - ngao ya ultraviolet ya Dunia. Lakini freons bado hutolewa na tasnia na kutolewa kwenye anga. Hata hivyo, kufuata Itifaki ya Montreal kumesababisha kupungua kwa mashimo ya ozoni.
Kila mtu anaweza kufanya nini ili kuhifadhi ozonosphere?
Watafiti wanakadiria kuwa itachukua miongo kadhaa zaidi kurejesha kabisa ngao ya kinga. Hii ndio kesi ikiwa uharibifu wake mkubwa utaacha, ambayo inaleta mashaka mengi. Wanaendelea kuingia angani, roketi na vyombo vingine vya angani vinazinduliwa, na meli za ndege katika nchi tofauti zinakua. Hii ina maana kwamba wanasayansi bado hawajatengeneza njia bora za kulinda ngao ya ozoni kutokana na uharibifu.
Katika kiwango cha kila siku, kila mtu anaweza pia kutoa mchango. Ozoni itaoza kidogo ikiwa hewa inakuwa safi na ina vumbi kidogo, masizi, na moshi wa magari wenye sumu. Ili kulinda ozonosphere nyembamba, ni muhimu kuacha kuchoma taka na kuanzisha utupaji wake salama kila mahali. Usafiri unahitaji kubadilishwa kwa aina za mafuta zisizo na mazingira zaidi, na aina tofauti za rasilimali za nishati lazima zihifadhiwe kila mahali.
Hivi sasa, inakubaliwa kwa ujumla kuwa maisha yote Duniani yanalindwa na safu ya ozoni kutokana na athari mbaya za mionzi ya ultraviolet yenye hatari ya kibaolojia. Kwa hivyo, wasiwasi mkubwa ulimwenguni kote ulisababishwa na ujumbe kwamba "mashimo" yaligunduliwa kwenye safu hii - maeneo ambayo unene wa safu ya ozoni ulipunguzwa sana. Baada ya mfululizo wa tafiti, ilihitimishwa kuwa uharibifu wa ozoni unawezeshwa na freons - derivatives ya fluorochlorinated ya hidrokaboni iliyojaa (C n H 2n + 2), kuwa na fomula za kemikali kama vile CFCl 3, CHFCl 2, C 3 H 2 F 4 Cl 2 na wengine. Kufikia wakati huo, freons tayari zilikuwa zimetumika kwa upana: zilitumika kama nyenzo ya kufanya kazi katika jokofu za nyumbani na za viwandani, zilitumika kama propellant (kufukuza gesi) kuchaji makopo ya erosoli na manukato na kemikali za nyumbani, na zilitumika kutengeneza zingine. vifaa vya kiufundi vya picha. Na kwa kuwa uvujaji wa freon ni mkubwa, Mkataba wa Vienna wa Ulinzi wa Tabaka la Ozoni ulipitishwa mnamo 1985, na mnamo Januari 1, 1989, Itifaki ya Kimataifa (Montreal) iliundwa kupiga marufuku utengenezaji wa freons. Walakini, mtafiti mkuu katika moja ya taasisi za Moscow N.I. Chugunov, mtaalam katika uwanja wa kemia ya mwili, mshiriki katika mazungumzo ya Soviet-Amerika juu ya marufuku ya silaha za kemikali (Geneva, 1976), alikuwa na mashaka makubwa juu ya "sifa." ” ya ozoni katika kulinda dhidi ya mionzi ya ultraviolet, na katika “kosa” la freons katika uharibifu wa safu ya ozoni.
Kiini cha nadharia iliyopendekezwa ni kwamba maisha yote Duniani yanalindwa kutokana na mionzi ya hatari ya kibayolojia sio na ozoni, lakini na oksijeni ya anga. Ni oksijeni ambayo inachukua mionzi hii ya mawimbi mafupi na kubadilishwa kuwa ozoni. Hebu fikiria hypothesis kutoka kwa mtazamo wa sheria ya msingi ya asili - sheria ya uhifadhi wa nishati.
Ikiwa, kama inavyoaminika sasa, tabaka la ozoni huzuia mnururisho wa urujuanimno, basi hufyonza nishati yake. Lakini nishati haiwezi kutoweka bila kuwaeleza, na kwa hiyo kitu lazima kitokee kwenye safu ya ozoni. Kuna chaguzi kadhaa.
Ubadilishaji wa nishati ya mionzi kuwa nishati ya joto. Matokeo ya hii inapaswa kuwa ongezeko la joto la safu ya ozoni. Walakini, iko kwenye kilele cha anga ya baridi inayoendelea. Na eneo la kwanza la joto la juu (kinachojulikana mesopeak) ni zaidi ya mara mbili zaidi ya safu ya ozoni.
Nishati ya ultraviolet hutumiwa katika uharibifu wa ozoni. Ikiwa hii ni hivyo, sio tu nadharia kuu juu ya mali ya kinga ya safu ya ozoni inaanguka, lakini pia shutuma dhidi ya uzalishaji wa "ujanja" wa viwanda ambao unadaiwa kuiharibu.
Mkusanyiko wa nishati ya mionzi kwenye safu ya ozoni. Haiwezi kuendelea milele. Wakati fulani, kikomo cha kueneza kwa safu ya ozoni na nishati kitafikiwa, na kisha, uwezekano mkubwa, mmenyuko wa kemikali wa kulipuka utatokea. Hata hivyo, hakuna mtu ambaye amewahi kuona milipuko katika tabaka la ozoni katika asili.
Tofauti na sheria ya uhifadhi wa nishati inaonyesha kwamba maoni kwamba safu ya ozoni inachukua mionzi ngumu ya ultraviolet sio haki.
Inajulikana kuwa katika urefu wa kilomita 20-25 juu ya Dunia, ozoni huunda safu ya mkusanyiko ulioongezeka. Swali linatokea - alitoka wapi huko? Ikiwa tunazingatia ozoni kama zawadi ya asili, basi haifai kwa jukumu hili - hutengana kwa urahisi sana. Kwa kuongezea, mchakato wa mtengano una upekee kwamba wakati maudhui ya ozoni katika angahewa ni ya chini, kiwango cha mtengano ni cha chini, na kwa kuongezeka kwa mkusanyiko huongezeka kwa kasi, na kwa 20-40% ya maudhui ya ozoni katika oksijeni, mtengano hutokea na mlipuko. Na ili ozoni ionekane angani, chanzo fulani cha nishati lazima kiingiliane na oksijeni ya anga. Inaweza kuwa kutokwa kwa umeme ("usafi" maalum wa hewa baada ya dhoruba ya radi ni matokeo ya kuonekana kwa ozoni), pamoja na mionzi ya ultraviolet ya wimbi fupi. Ni miale ya hewa yenye mionzi ya urujuanimno yenye urefu wa mawimbi ya takriban nanomita 200 (nm) ambayo ni mojawapo ya njia za kupata ozoni katika hali ya maabara na viwanda.
Mionzi ya Ultraviolet kutoka kwa Jua iko katika safu ya urefu wa mawimbi kutoka 10 hadi 400 nm. Kadiri urefu wa mawimbi unavyopungua, ndivyo nishati inavyobeba mionzi. Nishati ya mionzi hutumiwa kwenye msisimko (mpito hadi kiwango cha juu cha nishati), kutengana (kutenganisha) na ionization (kubadilika kuwa ioni) ya molekuli za gesi ya anga. Kwa kutumia nishati, mionzi inadhoofisha, au, kwa maneno mengine, inafyonzwa. Jambo hili lina sifa ya kiasi kwa mgawo wa kunyonya. Kadiri urefu wa wimbi unavyopungua, mgawo wa kunyonya huongezeka - mionzi huathiri dutu hii kwa nguvu zaidi.
Ni desturi ya kugawanya mionzi ya ultraviolet katika safu mbili - karibu na ultraviolet (wavelength 200-400 nm) na mbali, au utupu (10-200 nm). Hatima ya ultraviolet ya utupu haituhusu - inafyonzwa katika tabaka za juu za anga. Ni yeye ambaye ana sifa ya kuunda ionosphere. Inafaa kulipa kipaumbele kwa ukosefu wa mantiki wakati wa kuzingatia michakato ya kunyonya nishati katika anga - mbali ultraviolet huunda ionosphere, lakini karibu haina kuunda chochote, nishati hupotea bila matokeo. Hivi ndivyo hali ilivyo kulingana na dhana ya kunyonywa kwake na tabaka la ozoni. Nadharia inayopendekezwa huondoa ujinga huu.
Tunavutiwa na mwanga wa karibu wa urujuanimno, ambao hupenya tabaka za chini za angahewa, ikijumuisha angahewa, troposphere, na kuiangazia Dunia. Pamoja na njia yake, mionzi inaendelea kubadilisha muundo wake wa spectral kutokana na kunyonya kwa mawimbi mafupi. Katika urefu wa kilomita 34, hakuna uzalishaji na urefu wa mawimbi mfupi kuliko 280 nm uligunduliwa. Mionzi yenye urefu wa mawimbi kutoka 255 hadi 266 nm inachukuliwa kuwa hatari zaidi kibiolojia. Inafuata kutoka kwa hili kwamba mionzi ya uharibifu ya ultraviolet inafyonzwa kabla ya kufikia safu ya ozoni, yaani, urefu wa kilomita 20-25. Na mionzi yenye urefu wa chini wa 293 nm hufikia uso wa Dunia, hakuna hatari.
anayewakilisha. Kwa hivyo, safu ya ozoni haishiriki katika kunyonya mionzi hatari ya kibiolojia.
Hebu fikiria mchakato unaowezekana zaidi wa malezi ya ozoni katika anga. Wakati nishati ya mionzi ya ultraviolet ya wimbi fupi inapofyonzwa, baadhi ya molekuli hutiwa ionized, kupoteza elektroni na kupata chaji chanya, na baadhi hujitenga katika atomi mbili zisizo na upande. Elektroni ya bure inayozalishwa wakati wa ionization inachanganya na moja ya atomi, na kutengeneza ioni ya oksijeni hasi. Ioni zinazochajiwa kinyume huchanganyika na kuunda molekuli ya ozoni isiyo na upande. Wakati huo huo, atomi na molekuli, kunyonya nishati, huenda kwenye ngazi ya juu ya nishati, katika hali ya msisimko. Kwa molekuli ya oksijeni, nishati ya msisimko ni 5.1 eV. Molekuli ziko katika hali ya msisimko kwa takriban sekunde 10 -8, baada ya hapo, kutoa kiasi cha mionzi, hutengana (kujitenga) ndani ya atomi.
Katika mchakato wa ionization, oksijeni ina faida: inahitaji nishati ndogo kati ya gesi zote zinazounda anga - 12.5 eV (kwa mvuke wa maji - 13.2; dioksidi kaboni - 14.5; hidrojeni - 15.4; nitrojeni - 15.8 eV).
Kwa hivyo, mionzi ya ultraviolet inapofyonzwa katika angahewa, aina ya mchanganyiko huundwa ambamo elektroni za bure, atomi za oksijeni zisizo na upande, ioni chanya za molekuli za oksijeni hutawala, na zinapoingiliana, ozoni huundwa.
Mwingiliano wa mionzi ya ultraviolet na oksijeni hutokea katika urefu wote wa anga - kuna ushahidi kwamba katika mesosphere, kwa urefu wa kilomita 50 hadi 80, mchakato wa malezi ya ozoni tayari umezingatiwa, ambayo inaendelea katika stratosphere (kutoka 15). hadi 50 km) na katika troposphere (hadi km 15). Wakati huo huo, tabaka za juu za angahewa, haswa mesosphere, zinakabiliwa na ushawishi mkubwa wa mionzi ya ultraviolet ya wimbi fupi hivi kwamba molekuli za gesi zote zinazounda anga hutengana na kutengana. Ozoni ambayo imetokea huko haiwezi kusaidia lakini kuoza, haswa kwa kuwa hii inahitaji karibu nishati sawa na ya molekuli za oksijeni. Na bado, haijaharibiwa kabisa - sehemu ya ozoni, ambayo ni nzito mara 1.62 kuliko hewa, inazama kwenye tabaka za chini za anga hadi urefu wa kilomita 20-25, ambapo msongamano wa anga (takriban 100 g / m 3) inaruhusu kubaki katika hali ya usawa. Huko, molekuli za ozoni huunda safu ya mkusanyiko ulioongezeka. Kwa shinikizo la kawaida la anga, unene wa safu ya ozoni itakuwa milimita 3-4. Karibu haiwezekani kufikiria ni joto gani la juu-juu ambalo safu ya nguvu ya chini ingelazimika kuwasha ikiwa ilichukua karibu nishati yote ya mionzi ya ultraviolet.
Katika mwinuko chini ya kilomita 20-25, usanisi wa ozoni unaendelea, kama inavyothibitishwa na mabadiliko ya urefu wa mionzi ya ultraviolet kutoka 280 nm kwa urefu wa kilomita 34 hadi 293 nm kwenye uso wa Dunia. Ozoni inayosababishwa, haiwezi kupanda juu, inabaki katika troposphere. Hii huamua maudhui ya ozoni mara kwa mara katika hewa ya safu ya ardhi wakati wa baridi kwa kiwango cha hadi 2 . 10 -6%. Katika majira ya joto, mkusanyiko wa ozoni ni mara 3-4 zaidi, inaonekana kutokana na malezi ya ziada ya ozoni wakati wa kutokwa kwa umeme.
Kwa hivyo, oksijeni ya anga inalinda maisha yote Duniani kutoka kwa mionzi ngumu ya ultraviolet, wakati ozoni inageuka kuwa bidhaa tu ya mchakato huu.
Wakati kuonekana kwa "mashimo" kwenye safu ya ozoni kuligunduliwa juu ya Antarctic mnamo Septemba-Oktoba na juu ya Arctic - takriban mnamo Januari-Machi, mashaka yaliibuka juu ya kuegemea kwa nadharia juu ya mali ya kinga ya ozoni na juu ya uharibifu wake. uzalishaji wa viwandani, kwani si Antaktika wala siku ya Hakuna uzalishaji katika Ncha ya Kaskazini.
Kwa mtazamo wa dhana iliyopendekezwa, msimu wa kuonekana kwa "mashimo" kwenye safu ya ozoni inaelezewa na ukweli kwamba katika majira ya joto na vuli juu ya Antaktika na katika majira ya baridi na spring juu ya Ncha ya Kaskazini, anga ya Dunia haijafunuliwa. kwa mionzi ya ultraviolet. Katika vipindi hivi, nguzo za Dunia ziko kwenye "kivuli"; juu yao hakuna chanzo cha nishati muhimu kwa malezi ya ozoni.
FASIHI
Mitra S.K. Anga ya juu.- M., 1955.
Prokofieva I. A. ozoni ya anga. - M.; L., 1951.